پست الکتریکی

مقدمه:

پست الکتریکی ایستگاهی فرعی است که در مسیر تولید، انتقال یا توزیع انرژی الکتریکی ولتاژ را به وسیله ترانسفورماتور به مقادیر بالاتر یا پایین تر تغییر میدهد. توان الکتریکی ممکن است از میان تعداد زیادی پست بین نیروگاه و مصرف کننده عبور کند و ولتاژ آن در طول مسیر بارها تغییر کند.
پستهایی که از ترانسفورماتورهای افزاینده استفاده میکنند باعث افزایش ولتاژ و به این ترتیب کاهش جریان میشوند، در حالیکه پستهایی که ازترانسفورماتورهای کاهنده استفاده میکنند برای افزایش ایمنی، ولتاژ را کاهش داده و جریان را افزایش میدهند.

پست های انتقال برق

پست انتقال برق محلی است که تجهیزات انتقال انرژی درآن نصب وتبدیل ولتاژ انجام می شودوبا استفاده از کلید ها امکان انجام مانورفراهم می شود درواقع کاراصلی پست تبدیل ولتاژ یاعمل سویچینگ بوده که دربسیاری از پستها ترکیب دو حالت فوق دیده می شود. در خطوط انتقال DC چون تلفات ناشی از افت ولتاژ وجود ندارد وتلفات توان انتقالی بسیار پایین بوده ودر پایداری شبکه قدرت نقش مهمّی دارند لذا اخیرا ً پستها DC مورد توجه قراردارند ازاین پستها بیشتردر ولتاژهای بالا (800 کیلو ولت وبالاتر) و در خطوط طولانی به علت پایین بودن تلفات انتقال استفاده می شود. درشبکه های انتقال DC درصورت استفاده ازنول زمین می توان انرژی الکتریکی را توسط یک سیم به مصرف کننده انتقال داد.

اجزای یک پست

یک پست به طور کلی دارای یک یا چند ترانسفورماتور و همچنین از سیستمهای محافظت کننده و تجهیزات کنترل است. در پستهای بزرگ از مدارشکنها یا دژنکتور برای قطع هرگونه اضافه جریان ناشی از اتصال کوتاه یا اضافه بار استفاده میشود. در پستهای کوچکتر ممکن است از سکسیونر یا فیوز برای محافظت از مدارهای منشعب استفاده کنند.
پستها (معمولا) دارای ژنراتور نیستند اگرچه نیروگاهها ممکن است در نزدیکی خود پست داشته باشند. یک پست الکتریکی شامل تجهیزات نگهدارنده پایان خط، تابلوی فشار قوی، یک یا چند ترانسفورماتور قدرت، تابلوی فشار ضعیف، جرقه گیر، سیستم کنترل، سیستم زمین و سیستمهای اندازگیری میشود، همچنین ممکن است از تجهیزات دیگری مانند خازنهای اصلاح ضریب توان یا تنظیم کننده ولتاژ نیز در پست استفاده شود.
پستهای الکتریکی ممکن است بر روی سطح زمین و در حصار، زیر زمین و یا در ساختمانها با توجه به کاربردشان ساخته شوند. ساختمانهای بسیار بلند ممکن است دارای یک پست الکتریکی مجزا باشند. از پستهای داخلی معمولا در مناطق شهری و برای کاهش صدای ناشی از ترانسفورماتورها، ملاحظات بصری شهر و محافظت تابلوها از تاثیرات آلودگی هوا و تغییر آب و هوا استفاده میشود. در مناطقی که از حفاظ فلزی در اطراف پست استفاده میشود باید این حفاظ زمین شده باشد تا از خطر برق گرفتگی در موارد ایجاد جریان خطا در پست استفاده شود. بروز خطا در شبکه و تزریق جریان ناشی از آن به زمین در پست ممکن است باعث افزایش پتانسیل در مناطق اطراف پست شود. این افزایش پتانسیل در اطراف پست باعث ایجاد یک جریان در طول حصارهای فلزی میشود و در این مواقع ولتاژ مصارها میتواند با ولتاژ زمینی که فرد بر روی آن ایستاده کاملا متفاوت باشد که این موجب افزایش ولتاژ تماس تا حدی خطرناک خواهد شد.

پست انتقال

وظیفه پست انتقال اتصال دو یا چند خط انتقال است. سادهترین حالت زمانی است که دو خط دارای ولتاژ یکسان هستند. در این موارد پست دارای مدارشکنهایی است تا در صورت نیاز مثل انجام تعمیرات مدار را از شبکه جدا کند. یک پست انتقال ممکن است دارای ترانسفورماتور برای تبدیل دو ولتاژ انتقال یا تجهیزات تنظیم اختلاف فاز باشد.
پستهای انتقال ممکن است ساده یا پیچیده باشند. یک ایستگاه کوچک سوئیچینگ گذشته از چند مدارشکن چیزی بیشتر از یک گذرکاه ندارد. درحالیکه یک پست انتقال بزرگ, منطقه بزرگی را با چندین ولتاژ پوشش میدهد و دارای تجهیزات متعدد حفاظتی و کنترلی(خازنها, رلهها, سوئیچها, مدارشکنها و ترانسفورماتورهای جریان و ولتاژ) است.

پست توزیع

وظیفه یک پست توزیع تحویل گرفتن توان از سیستم انتقال و تحویل آن به سیستم توزیع است. از نظر اقتصادی و ایمنی وصل مصرفکنندهها به طور مستقیم به شبکه انتقال به صرفه نیست بنابراین پست توزیع ولتاژ را تا میزانی مناسب برای مصرفکنندهها کاهش میدهد.
حداقل برای ورودی یک پست توزیع از دو خط انتقال استفاده میشود. ولتاژ ورودی به پستها توزیع بع استانداردهای هر کشور وابسته است با این حال ولتاژ ورودی به پستهای توزیع معمولا ولتاژی متوسط بین ۲.۴ تا ۳۳ کیلوولت است.
گذشته از تغییر ولتاژ, وظیفه پست توزیع ایزوله کردن هر یک از شبکههای توزیع یا انتقال از خطاهای رخ داده در دیگری است. پستهای توزیع ممکن است وظیفه تنظیم ولتاژ را نیز بر عهده داشته باشند, البته در مسیرهای توزیع طولانی (چندین کیلومتر) تجهیزات تنظیم ولتاژ در طول خط نصب میشوند.
پستهای توزیع پیچیده را بیشتر میتوان در مراکز شهرهای بزرگ دید.

پست جمع کننده

در روشهای تولید غیر متمرکز مانند استفاده از انرژی بادی, ممکن است به پست جمعکننده نیاز باشد. این پستها تا حدودی شبیه پستهای توزیع هستند با این تفاوت که به جای توزیع برق آن را جمعآوری میکنند و عملکرد تقریباً معکوس دارند. معمولا به دلیل ملاحظات اقتصادی سیستم جمعآوری کننده ولتاژی در حدود ۳۵ کیلوولت تولید میکند و سپس پست جمعآوری ولتاژ را تا ولتاژ انتقال برای وصل به شبکه انتقال بالا میبرد. این پستها همچنین دارای تجهیزات اندازگیری و اصلاح ضریب توان نیز هستند.

طراحی

بزرگترین ملاحظات در مهندسی قدرت هزینه و اعتبار تاسیسات طراحی شده هستند. یک طراحی خوب در تلاش است تا تعادلی را بین این دو به وجود آورد تا بتواند به بیشترین میزان اطمینان با خرج کمترین هزینه برسد. طراحی باید امکان توسعه شبکه را نیز در نظر گرفته و راحی آسان برای آن ایجاد کند.
در انتخاب محل نصب پست الکتریکی باید به عوامل مختلفی توجه کرد. برای انتخاب محل مناسب باید به امکان دسترسی به پست برای انجام عملیات تعمیر یا نگهداری توجه کافی داشت. در منطقی که قیمت زمین بالا است (مانند مناطق شهری) استفاده از تجهیزات کوچک بسیار پراهمیت است. محل باید دارای اتاقی اضافه برای امکان توسعه پست باشد تا در صورت نیاز بتوان تجهیزات جدیدی را در آن نصب کرد. تاثیر محیطی بر کار پست نیز باید در موقع طراحی مورد توجه قرار گیرد. ملاحظات مربوط به سیستم زمین و افزایش پتانسیل باید مورد محاسبه قرار گیرد تا با استانداردها مغایرت نداشته باشد.

جانمایی

یک پست الکتریکی در کانادا که به صورت یک خانه طراحی شده. تابلوی اخطار در ورودی به راحتی قابل رویت است.
اولین قدم برای طراحی یک پست الکتریکی یک دیاگرام تک خطی سادهشده است که ترتیب سوئیچها و تجهیزات محافظ کننده مدار و همچنین خطوط ورودی, خروجی فیدرها یا خطوط انتقال را نشان دهد.
خطوط ورودی تقریبا همیشه دارای سکسیونر و دژنکتور (مدار شکن) هستند. در برخی موارد خط دارای هر دوی آنها نمیباشد و با استفاده از یک سکسیونر یا دژنکتور نیاز مدار برطرف میشود. از سکسیونرها برای جداسازی یا ایزوله کردن قسمتی از مدار استفاده میشود چراکه این کلیدها قابلیت قطع مدار زیر بار را ندارند. از دژنکتور معمولا برای قطع خودکار جریانهای خطا استفاده میشود اما ممکن است برای قطع یا وصل بار نیز مورد استفاده قرار گیرد. زمانیکه یک جریان خطای بزرگ از میان دژنکتور عبور میکند با استفاده از یک ترانسفورماتور جریان میزان جریان تشخیص داده میشود. ممکن است از جریان خروجی ترانسفورماتور جریان به عنوان جریان تغذیه دژنکتور برای قطع مدار استفاده شود. این عملکرد موجب جدا شدن مدار معیوب از بقیه مدار میشود و این امکان را فراهم میکند که بقیه مدار با کمترین ضربه به کار خود ادامه دهد. دژنکتورها و سکسیونرها ممکن است به طور محلی (از داخل پست) یا از خارج به وسیله مرکز کنترل نظارتی فرمان بگیرند.
پس از سوئیچها, خطوط با ولتاژی مشخص به یک یا چند شین وصل میشوند. این شینها معمولا به صورت سه تایی مرتب شدهاند چراکه استفاده از سیستم توزیع سه فازه به طور گستردهای در سراسر جهان رایج است.
ترتیب استفاده از سکسیونرها, دژنکتورها و شینها سیستمی را به وجود میآورد که به طور اختصاصی دارای محاصن و معایبی از نظر هزینه و اعتبار است. به این ترتیب در اصطلاح سیستم شینبندی پست میگویند. در پستهای مهم ممکن است از سیستم شینبندی رینگ یا دوبل استفاده شود, به این ترتیب در این پستها با بروز خطا در هر یک از خطوط شبکه میتواند بدون وقفه به کار خود ادامه دهد و همچنین این امکان برای شبکه به وجود میاید تا بدون نیاز به قطع مدار عملیات تعمیر یا نگهداری از کلیدها انجام شود. پستهای که تنها برای تغذیه یک بار صنعتی مورد استفادهقرار میگیرند معمولا از کمترین میزان کلیدها و تدارکات استفاده میکنند.
زمانی که از ولتاژهای مختلفی برای وصل به شینها استفاده میشود بین سطوح مختلف ولتاژ از ترانسفورماتور استفاده میشود. هر ترانسفورماتور نیز به نوبه خود دارای یک مدارشکن است تا در صورت بروز خطا در آن, بقیه مدار را از ترانسفورماتور جدا کند.

راهگزینی

یکی از وظایف مهم که به وسیله پست انجام میشود راهگزینی یا سوئیچینگ است که به معنای قطع یا وصل خطوط انتقال یا مصرفکنندهها از یا به شبکه است. این راهگزینیها ممکن است از پیش برنامهریزی شده باشند یا به طور اتفاقی صورت گیرند.
ممکن است نیاز باشد که خطهای انتقال یا تجهیزات موجود در پست برای انجام تعمیرات یا عملیات گسترش مانند اضافه کردن یک ترانسفورماتور از شبکه جدا شوند. برای انجام چنین عملیاتی به هیچ وجه کل شبکه را قطع نخواهند کرد بلکه کل عملیات در طول کار شبکه صورت میگیرد.
در صورت بروز یک خطا در شبکه یا یک قسمت از تجهیزات موجود در پست نیز این ضرورت ایجاد خواهد شد که این قسمت از مدار جدا شود بدون آنکه تاثیری زیادی در کار دیگر قسمتها داشته باشد. در این موارد وظیفه پستها خواهد بود تا قسمتها اسیب دیده بر اثر باد, قوس الکتریکی یا هر دلیل دیگری را از شبکه جدا کنند تا عملیات تعمیر شروع شود.

انواع پست

پست ها را می توان ازنظر نوع وظیفه،هدف،محل نصب ، نوع عایقی ، به انواع مختلفی تقسیم کرد.
– براساس نوع وظیفه وهدف ساخت: پستهای افزاینده , پستهای انتقال انرژی , پستهای سویچینگ و کاهنده فوق توزیع.
ــ براساس نوع عایقی:پستها با عایق هوا، پستها با عایق گازی که دارای مزایای زیراست:پایین بودن مرکز ثقل تجهیزات در نتیجه مقاوم بودن در مقابله زلزله، کاهش حجم، ضریب ایمنی بسیار بالا باتوجه به اینکه همه قسمت های برق دار و کنتاکت ها در محفظه گاز SF6 امکان آتش سوزی ندارد، پایین بودن هزینه نگهداری باتوجه به نیاز تعمیرات کم تر، استفاده در مناطق بسیار آلوده و مرطوب و مرتفع .

معایب پستها با عایق گازی :

گرانی سیستم و گرانی گاز SF6 ، نیاز به تخصص خاص برای نصب و تعمیرات، مشکلات حمل و نقل وآب بندی سیستم.
ـــ بر اساس نوع محل نصب تجهیزات : نصب تجهیزات در فضای باز ، نصب تجهیزات در فضای سرپوشیده .
معمولا پستها را از 33 کیلو ولت به بالا به صورت فضای باز ساخته وپستهای عایق گازی راچون فضای کمی دارندسرپوشیده خواهند ساخت.
اجزای تشکيل دهنده پست : پستهای فشار قوی از تجهیزات و قسمتهای زیر تشکیل می شود :
ترانس قدرت ، ترانس زمین و مصرف داخلی , سویچگر , جبران کننده های تون راکتیو , تاسیسات جانبی الکتریک،ساختمان کنترل ، سایر تاسیسات ساختمانی
ترانس زمین: از این ترانس در جاهایی که نقطه اتصال زمین (نوترال=نقطه صفر) در دسترس نمی باشد که برای ایجاد نقطه نوترال از ترانس زمین استفاده می شود.نوع اتصال در این ترانس به صورت زیکزاک Zn است .
این ترانس دارای سه سیم پیچ می باشد که سیم پیچ هر فاز به دو قسمت مساوی تقسیم می شود و انتهای نصف سیم پیچ ستون اول با نصف سیم پیچ ستون دوم در جهت عکس سری می باشد .
ـ ترانس مصرف داخلی:از ترانس مصرف داخلی برای تغذیه مصارف داخلی پست استفاده می شود .
تغذیه ترانس مصرف داخلی شامل قسمتهای زیر است :تغذیه موتورپمپ تپ چنجر ، تغذیه بریکرهای 20kv تغذیه فن و سیستم خنک کننده ، شارژ باتری ها ، مصارف روشنایی ، تهویه ها.
نوع اتصال سیم پیچ ها به صورت مثلث – ستاره با ویکتورکروپ نوع اتصال بندی DYn11 می باشد . سویچگر:
تشکیل شده از مجموعه ای از تجهیزات که فیدرهای مختلف را به باسبار و یا باسبار ها را در نقاط مختلف به یکدیگر با ولتاژ معینی ارتباط می دهند.در پستهای مبدل ولتاژ ممکن است از دو یا سه سویچگر با ولتاژهای مختلف استفاده شود.

تجهیزات سویچگر

باسبار:که خود تشکیل شده از مقره ها ، کلمپها ، اتصالات وهادیهای باسبار که به شکل سیم یا لوله توخالی و غیره است بریکر ، سکسیونر ، ترانسفورماتورهای اندازه گیری وحفاظتی ، تجهیزات مربوط به
سیستم ارتباطی ، وسایل کوپلاژ مخابراتی(که شامل : موج گیر ، خازن کوپلاژ ، دستگاه تطبیق امپدانس است ).
برقگیر: که برای حفاظت در برابر اضافه ولتاژ و برخورد صاعقه به خطوط است که در انواع میله ای ، لوله ای ، آرماتور ، جرقه ای و مقاومتهای غیرخطی است.
- جبران کننده های توان راکتیو: جبران کننده ها شامل خازن وراکتورهای موازی می باشندکه به صورت اتصال ستاره در مدار قرار دارند و نیاز به فیدر جهت اتصال به باسبار می باشند که گاهی اوقات راکتورها در انتهای خطوط انتقال نیز نصب می شوند
ـــ انواع راکتور ازنظر شکل عایقی :راکتور با عایق بندی هوا ، راکتور با عایق بندی روغنی .
ـــ انواع نصب راکتور سری :راکتورسری با ژنراتور، راکتورسری باباسبار، راکتورسری با فیدرهای خروجی، راکتورسری بافیدرهای خروجی به صورت گروهی.
ـ ساختمان کنترل: کلیه دستگاه های اندازه گیری پارامترها، وسایل حفاظت وکنترل تجهیزات ازطریق کابلها از محوطه بیرونی پست به داخل ساختمان کنترل ارتباط می یابد همچنین سیستمهای تغذیه جریان متناوب ومستقیم (AC,DC) در داخل ساختمان کنترل قراردارند. این ساختمان دارای تاسیسات مورد نیاز جهت کار اپراتور می باشد که قسمت های زیر را دارا می باشد :
اتاق فرمان ، فیدر خانه ، باطری خانه ، اتاق سیستم های توضیع برق (AC,DC) ، اتاق ارتباطات ، دفتر ، انبار و ...
ـ باطری خانه:جهت تامین برقDC برای مصارف تغذیه رله های حفاظتی، موتورهای شارژ فنر و... مکانیزم های فرمان و روشنایی اضطراری و... نیاز به باطری خانه دارند که در اطاقکی تعدادی باطری با هم سری می شوند و در دو مجموعه معمولا 48 و110ولتی قرارمی گیرد وهرمجموعه با یک دستگاه باطری شارژر کوپل می شوند.

طراح و مجری پست های فشارقوی و خطوط انتقال نیرو

شرکت ترانس پست پارس:

شركت ترانس پست پارس در سال 1381 شروع به فعالیت نمود و در مدت كوتاهی توانست در زمره شركتهای پیشرو در زمینه انتقال نیرو در ایران و كشورهای همسایه قرار گیرد . در واقع ایجاد این شركت پاسخی به تقاضای روز افزون د رعرصه طراحی ، مهندسی ، پیاده سازی پستها و خطوط انتقال نیرو و راه حلی جامع برای انتقال نیرو د رایران و عرصه بین المللی است.
از دید یك شركت منظوره ما به صورت دقیق و علمی نیازهای مشتریان را شناسایی كرده و در هرمرحله از اجرای پروژه راه حل جامع فنی و مالی را ارائه می نماییم . جهت دستیابی به این هدف ت.پ.پ از قابلیتهای موجود در شركتهای معتبری كه از سهامداران این شركت هستند بهره می برد.
از جمله این شركت ها ی سهامدار : ایران ترانسفو تحت فن آوری زیمنس ، شركت نیرو ترانس و پارس سوئیچ تحت فن آوری آ.ب.ب این موضوع باعث خواهد شد كه ترانس پست پارس با شركتهای سهامدار و صاحب فن آوری روز یك ساختار یكپارچه را ایجاد كند كه دست آورد آن راه حل جامع فنی و مالی خواهد بود.
كاركنان متخصص ما بنیان اصلی شركت را ایجاد كرده اند . مدیریت كیفی در میان نیروی انسانی باعث شناسایی و استفاده حداكثر از قابلیتهای شركت در تمامی جهات شده است . كاركنان ما با استفاده از تكنولوزی روز و دقت بالا د رجهت رضایت كارفرما راه حل جامع و تضمین شده را ارائه می دهند.
تجهیزات شركت با بازدهی بالا و با رعایت تمامی استانداردهای بین المللی بطور خلاصه هدف از ایجاد شركت ترانس پست پارس ، ملحق شدن به بازار جهانی صنایع انتقال نیرو با همكاری شركای بین المللی بوده كه مدیریتی متمركز را با تمام قابلیتهای مورد نیاز شامل شود.
هم اكنون شركت ترانس پست دارای گواهی نامه ISO9001-2000 از شركت SGS سوییس . تاییدیه سازمان مدیریت و برنامه ریزی در خصوص اجرای پروژه های صنعتی به روش طرح و ساخت در رشته توزیع و انتقال نیرو و تاییدیه توانیر در خصوص ساخت پستهای فشار قوی تا سطح ولتاژ 400 كیلوولت می باشد.

زمینه فعالیت :

- پست های نوع مرسوم
- پست سیار
- پست های GIS
- پست های Urban
- خطوط انتقال
- طراحی و تامین هرگونه نیازهای برقی صنایع

منابع:

الکترو ایران ( www.electroiran.com )
http://honarestan2007.blogfa.com
http://tppeng.20un.com

منبع: ويكي پدیا /س